（管理科学与工程专业论文）大型工程项目物流风险分析与管理研究.pdf

中文摘要 南水北调是我国的特大型世界瞩目的跨流域调水工程，本文的研究对象南 水北调中线工程河北省段不仅线路长，涉及面广，而且施工组织难度大，资源调 度不便，所以工期和投资风险都非常大。本文针对该工程的建设材料的供应问题， 采用目前国内外非常流行的物流管理思想从宏观上和整体上进行统筹优化，运用 系统工程和运筹学的理论与方法对该工程的材料物流供应链系统进行规划、管理 和控制，选择最优方案，以较低的物流费用、较高的物流效率、更好的顾客服务， 达到节约该国家重点工程的建设投资，保障工程建设的质量和工期，进而提高该 工程的整体经济效益和社会效益的目的。本文的主要研究内容如下： 1 大型水利工程项目物流计划及其风险分析。本文针对南水北调中线工程 河北省段的物流需求计划。采用多资源的优化技术，建立多资源优化的风险型资 金流模型，优化后获得在定完工风险下的最优资源使用计划，作为将来物流一 体化战略设计的需求计划。 2 配送中心位置优化设计。本文以地理信息系统( g i s ) 为开发平台，对供 应南水北调中线工程河北省段钢筋和水泥资源的配送中心进行选址优化，并开发 了南水北调中线工程河北省段物流决策支持系统。 3 运输线路优化设计。配送中心选址优化完成后，接下来就是运输线路的 设计和优化，本文采用目前较为流行的用于解决经典巡回旅行商问题( t s p ) 的 蚂蚁算法来设计最优运输路线和运输战略。 4 库存模拟与风险分析。选址和运输线路优化设计完成后，再对各个配送 中心的库存进行优化管理，确定经济订购批量和安全库存，本文采用b a y e s 风险 决策工程与计算机模拟技术来解决安全库存的设计和管理问题。 5 物流信息系统设计。物流信息系统是把各种物流活动连接在一起的通道， 本文采用人工智能研究领域中a g e n t 的思想，建立了物流供应链管理的信息系统 框架和网络结构。 关键字：物流，风险，第三方物流，南水北调 a b s t r a c t n a n s h u i b e i d i a om i d l i n ep r o j e c ti st h ev e r yl a r g ep r o j e c ti nc h i n a ，w h i c hw i l lb e c o n s t r u c t e dt oc h a n n e lo f ft h ew a t e rf r o ms o u t ht on o r t ht h r o u g hs e v e r a ld r a i n a g e a r e a s a l t h o u g hh s n m p ( h e i b e is e c t i o no ft h en a n s h u i b e i d i a om i d l i n ep r o j e c t ) i s t h ep a r to ft h en a n s h u i b e i d i a om i d l i n ep r o j e c t ，t h es p a no fi ti ss ol o n g ，c o n s t r u c t i o n m a n a g e m e n t i ss od i 塌c u l ta n dt h es u p p l yo f m a t e r i a l si ss oi n c o n v e n i e n tt h a tt 1 1 er i s k s o ft i m e ，q u a l i t ya n di n v e s t m e n ta r ev e r yh i g h i no r d e rt os o l y et h ep r o b l e m sa n d r e d u c et h er i s k sm e n t i o n e da b o r e ，t h em e t h o d so f s y s t e me n g i n e e r i n g a n d o p e r a t i o n a lr e s e a r c h w e r ea p p l i e dt oo p t i m i z ea n dd e s i g nt h em a t e r i a l ss u p p l yc h a i n a n dt h ei n t e g r a t e dl o g i s t i c a lm a n a g e m e n tm o d e l ，w h i c hc a nb eu s e dt oe n s u r et h e s u p p l yo f t h em a t e r i a l s ，w a se s t a b l i s h e d t h er e s e a r c hw o r kd o n eb yt h ea u t h o rw a s i l l u s t r a t e da sb e l o w ： 1 t h ed e m a n dp l a no ft h el o g i s t i c a lm a n a g e m e n to ft h eh s n m p w a ss t u d i e d a n di t sr i s k sw e r ea n a l y z e d i nt h ed i s s e r t a t i o n ，t h ep e r b a s e dm u l t i r e s o u r c e o p t i m i z i n gm o d e l w a sa p p l i e di no r d e rt oa n a l y z et h er i s k so f t h ed e m a n d p l a no f t h e c o n s t r u c t i o nm a t e r i a l s ，s u c ha sc e m e n ta n ds t e e l ，i nt h eh s n m rt h r o u g ht h em o d e l ， t h eo p t i m i z e dm a t e f i a l ss u p p l yp l a nb a s e do nt h ec e r t a i nc o m p l e t i o nr i s k c a nb e o b t a i n e da st h ed e m a n d p l a no f t h e f u t u r el o g i s t i c a lm a n a g e m e n t 2 t h el o c a t i o no fd i s t r i b u t i o nc e n t e ru s e df o rs t o r i n ga n dd i s t r i b u t i n gt h es t e e l a n dc e m e n tf o rt h eh s n m pw a so p t i m i z e da n dd e s i g n e do nt h eb a s eo fg i s ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，a n dt h ed s s ( d e c i s i o n - m a k i n gs u p p o r ts y s t e m ) u s e df o ro p t i m i z i n gt h e1 0 c a t i o no f t h ed i s t r i b u t i o nc e n t e rw a sa l s od e v e l o p e d 3 t h ev e h i c l e r o u t i n gu s e df o rs u p p l y i n gt h ec e m e n ta n d s t e e lf o rt h eh s n m p w a so p t i m i z e dt h r o u g ht h ea n ta l g o r i t h m ，w h i c hi sap o p u l a ra n de f f i c i e n ta l g o r i t h m u s e dt os o l v et h ec o m b i n a t o r i a lo p t i m i z a t i o np r o b l e m s ，s u c ha st s p ( t r a v e l i n g s a l e s m a np r o b l e m s ) 4 a t t e ro p t i m i z i n gt h el o c a t i o no f t h ed i s t r i b u t i o nc e n t e ra n dt h ev e h i c i er o u t i n g ， t h er i s k so fi n v e n t o r ym a n a g e m e n tw e r ea n a l y z e dt h r o u g ht h es i m u l a t i o n i nt h i s d i s s e r t a t i o n ，t h eb a y e sr i s kd e c i s i o n - m a k i n ge n g i n e e r i n gw a s i n t r o d u c e di no r d e rt o r e c t i f yt h eb a s e - s t o c ki nt h em u l t i - p r o d u c ti n v e n t o r ym o d e l 5 ，1 1 1 ea g e n t b a s e di n f o r m a t i o n s y s t e m f o rt h eh s n m pw a sd e s i g n e dt o c o o r d i n a t ea n di m p r o v et h ea c t i v i t i e si nt h em a t e r i a l ss u p p l yc h a i n t h eb u i l d i n g a r c h i t e c ta n dn e t w o r ks t r u c t u r eo ft h e i n f o r m a t i o n s y s t e m w e r es e tu di nt h e d i s s e r t a t i o n k e y w o r d s ：l o g i s t i c a lm a n a g e m e n t ，r i s k ，t h e t h i r d p a r t yl o g i s t i c s ，n a n s h u i b e i d i a o 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表 或撰写过的研究成果，盘不包含为获得鑫壅盘茔或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：移皴1 乏 签字日期：知。工年，j 月，j 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解鑫鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权叁注盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：携教 兰 签字b 强：砷口2 年，2 玛2 b 名奄芙k 移哆 签字日期：潞2 、年f 工月日 第一章绪论 1 1 本文的研究背景 1 1 1 物流工程的产生 第一章绪论 物流工程是指在物流管理中，从物流系统整体出发，把物流和信息流融为一 体看作一个系统，把生产、流通和消费全过程看作是一个整体，运用系统工程的 理论和方法进行物流系统的规划、管理和控制，选择最优方案，以较低的物流费 用、较高的物流效率和较好的顾客服务，达到提高社会经济效益和企业经济效益 目的的综合性组织管理过程，简称物流工程。 物流词是第二次世界大战期间从军事后勤学( l o g i s t i c s ) 的含义演变而来 的。最早源于美国，后被日本引进并结合当时日本的国内经济建设和管理而得到 发展。一般地说将社会物资的包装、贮运、调配( 如物资调配，港口运输等系统) 称为“大物流”，而将工厂布置和物料搬运( p l a n t l a y o u ta n d m a t e r i a l h a n d i n g ) 等企业内活动发展而来的物流( m a t e r i a lf l o w ) 系统，称为“小物流”，它们共同 构成物流系统。 研究物流的思路主要是根据企业物流工程的理论，运用工业工程和系统工 程，从整体上来研究物流系统的分析、设计、优化及控制的理论与技术，从而形 成了物流系统工程这门新学科。 1 1 2 物流工程的发展 早在1 7 7 6 年，经济学家亚当斯密在其著作国富论中，提出了“专业 分工”能提高生产率的理论，提出可以设计一个生产过程，使劳动力得以有效地 利用。1 8 世纪末，美国发明家惠特雷将生产过程划分成几个工序，使每个工序 形成简单操作的成批生产。 1 8 世纪8 0 年代产业革命后，工厂逐步取代了小手工作坊。但工厂设计与工 厂管理仅凭经验，未能摆脱小作坊生产模式。 1 9 世纪末到2 0 世纪3 0 年代，以泰勒为首的工程师，对工厂、车间、作坊进 行了一系列调查和试验，细致地分析、研究了工厂内部生产组织方厩的问题，倡 导“科学管理”，当时工厂设计的活动主要有三项：即操作法工程( m e t h o d s e n g i n e e r i n g ) ，工厂布置( p l a n tl a y o u t ) 和物料搬运( m a t e r i a lh a n d l i n g ) 其中操 第一章绪论 作法工程研究的重点是工作测定，动作研究等工人的活动；工厂布置则研究机器 设备，运输通道和场地的合理配置；物料搬运就是对原材料到制成产品的物流控 制。在此期间，主要凭经验和定性方法开展工厂设计，二：次大战后，被战争破坏 的国家需要重建工厂。工厂的规模和复杂程度明显增大，工厂设计也由传统的较 小系统的设计发展到大而复杂的系统设计，运筹学、统计学、概率论广泛应用到 生产建设，同时系统工程理论，电子计算机技术也得到普遍应用，工厂设计和物 流分析逐渐运用系统工程的概念和系统分析方法，产生了物流系统工程。后来， 工厂设计的原则和方法，也逐渐扩大到非工业设施，包括各类服务设施，如机场、 医院、超级市场等。 从2 0 世纪5 0 年代起，管理科学、工程数学、系统分析的应用，为工厂设计 由定性分析转向定量分析铋造了条件。有关教授和专家陆续发表了一些工厂设计 的著作。如爱伯尔的工厂布置与物料搬运，穆尔的工厂布置与设计，缪瑟 的系统布置设计和物料搬运系统分析等。 2 0 纪7 0 年代以来，推出了一些计算机辅助工厂布置程序，较著名的有c r a f t ( 位置配胃法) 、c o r e l a p ( 相互关系法) 、a l d e p ( 自动设计法) 、p l a n e t ( 分析评价法) 等。这些程序是以搬运费用最少、相互关系密切度最大等为目的， 产生个最好的工厂布置方案。缪瑟提出的物料搬运分析，提供了一套完整的、 易于实行的阶段划分方法、程序模式和习惯表示法。这种逻辑性的、条理化的分 析方法，被各国广泛采用。成组技术的发展，为小批量、多品种加工工厂的设计， 提供了工艺过程选择和规划乃至整个生产系统管理合理化的科学方法。计算机辅 助工厂设计逐渐进入实用阶段，可进行工厂布置设计、建筑设计、物料搬运系统 和工艺流程的布置及动态模拟，c a d 广泛应用于规划设计的各个阶段。 2 0 世纪8 0 年代，在物流系统分析中，人们利用计算机仿真技术进行方案比 较和优选，并对复杂系统进行仿真研究，这些研究包括：从原科接收到仓库、制 造、后勤支持系统的仿真，仓储系统运行分析、评价的仿真等；设施设计的动态、 柔性问题的研究；乖j 用图论、专家系统、模糊集理论进行多目标优化问题的探讨。 2 0 世纪9 0 年代，人们又结合现代制造技术、f m s 、c i m s 和现代管理技术 j i t 等进行物料搬运和平面布置的研究，物流系统的研究也扩大到从产品订货开 始直到销售的整个过程，充满生机和活力的物流业也在全球范围内蓬勃发展起 来。 1 。1 3 物流工程在我国的发展情况 设施设计起源于工厂设计，是生产系统设计的重要组成部分，根据其系统( 如 工厂、学校、医院、办公楼、商店等) 应完成的功能( 提供产品或服务 对其各 第一章绪论 项设施( 如设备、土地、建筑物、公用工程) 以及人员、投资等进行系统的规划 和设计。设旋设计是工业工程的重要内容之一，近些年来发展很快，已经形成了 一个重要的独立学科研方向和技术体系，它以物流为研究对象，来研究各种物流 系统的分析、规划、设计、管理与控制，井强调信息流在系统中的作用，以求系 统的最优效益。 我国自五六十年代开始搞工厂漫计，一直沿用前苏联的设计方法，即注重设 备选择的定量运算，对设备的布置以及整个车间和厂区的布置则以定性布置为 主。这种方法在建国初期，起到了积极作用。但是，随着科技的发展，人类空间 的缩小，新建或改建一个工厂仍完全按此粗放型布局已越来越不适应我国经济发 展的需要。 1 9 8 2 年，美国物流专家理查德缪瑟来华讲授系统布置设计( s l p ) 、物料 搬运设计( s h a ) 、系统化工业设计规划( s p i f ) ：1 9 8 7 年日本物流专家河野力 等在j e 京、西安等地举办国际物流技术培训班，系统介绍了物流的合理化技术和 企业物流诊断技术后，我国的物流工程与设施规划也迅速发展起来。9 0 年代初， 工业工程作为正式的学科已在我国出现，设施设计与物流技术更为人们所重视。 国际交流日益频繁，日本、美国、加拿大以及香港、台湾等国家和地区的专家也 都相继来访。 目前，中国物流系统的重要性逐步被社会所认识，被认为是国民经济中的一 个重要组成部分。同时，提高物流效率，降低物流成本，向用户提供优质服务， 实现物流合理化、社会化、现代化也是各国物流界面临的共同课题。 1 1 4 现代物流的发展趋势 进入2 0 世纪9 0 年代以来，传统物流概念已向现代物流概念转变。现代物流 包括运输的合理化、仓储自动化、包装标准化、装卸机械化、加工配送一体化、 信息管理网络化等。现代物流水平是一个国家综合国力的重要标志。现代物流的 发展趋势表现为： 1 物流的系统化( 或叫总体物流、综合物流管理) 物流的系统化是以物流过程整体为对象，对供应、制造、销售广义制造过程 中产品、服务及其相关信息的流动与储存进行规划、执行和控制。随着全球竞争 和全球制造的日益加剧，越来越多的制造企业意识到，要想获得长期发展，不仅 要降低生产成本，更重要的还要为顾客提供及时、准确、具有个性化的产品和服 务。很多研究和实践表明，通过合理设计和管理物流系统，可以达到提高企业竞 争优势的目的。 2 物流的信息化 第一章绪论 由于全球经济的一体化趋势，当前的物流行业正向全球化、信息化、一体化 发展，使商品与生产要素在全球范围内以空前的速度自由流动与配置。电子商务 技术与国际互联网的应用使物流效率的提高更多地取决于信息管理技术。电子 计算机的普及应用提供了更多的需求和库存信息，提高了信息管理科学化水平， 使产品流动更加容易和迅速。物流的信息化包括：商品代码和数据库的建立、运 输网络合理化、销售网络系统化、物流中心管理电子化及企业管理信息系统集成 化等。 3 物流中心、批发中心、配送中心以及商务代理中心的社会化 为实现少库存或零库存，物流中心、批发中心或配送中心及代理中心应运而 生，而且在国外己相当普遍。目前，国外实行配送的产品十分广泛，不仅有生产 资料、日用商品，连图书、光盘也配送。镣4 造企业的销售与供应很大程度上由物 流代理公司来实现，企业根本不设销售和供应部门。通过这些形式可以进行集约 化物流管理，在一定区域半径内实现物流合理化，从而大量节约流通费用和流动 资金，并实现资金流的合理化。 4 仓储、运输的现代化与综合体系化 物流离不开运输与仓储，仓储现代化要求高度机械化、自动化、标准化，组 织起高效的人、机、物系统。运输的现代化要求建立铁路、公路、水路、空运与 管道的综合运输体系，这是物流现代化的必备条件。所以发达国家都致力于港口、 码头、机场、铁路、高速公路、仓库等建设，为了减少运输费用，大力改进运输 方式与包装方式，如发展集装箱、托盘技术，提高粮食、水泥等物资的散装率， 研制新型的装卸机械等。 5 物流与商流、信息流一体化 按照流通规律，商流、物流、信息流是三流分离的。但是现代社会，不同的 产品形成不同的流通方式与营销业态，比如生产资料不仅有直达供货与经销制， 还有代理制、配送制，与人民生活有关的产品还有连锁经营，这就要求物流管理 随之而变化，许多国家的物流中心、配送中心实现了商流、物流、信息流韵统一。 代理制的推行也使物流更科学、更合理，许多代理商也实现了三流合 1 1 5 第三方物流 发达国家物流发展的历程大致经历了四个阶段，即厂内物流阶段( m a t e r i a l m a n a g e m e m ) 、实物分销阶段( p h y s i c a ld i s t r i b u t i o n ) 、综合物流管理阶段( i n t e g r a t e d l o g i s t i c s m a n a g e m e n t ) 、供应链管理阶段( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ) 。第三方物 流形成于供应链管理阶段。到了2 0 世纪8 0 、9 0 年代，企业在内部物流一体化后。 开始寻求外部的物流整合，包括原材料供应商和制成品分销商，这就形成了所谓 第一章绪论 的供应链概念。2 0 世纪9 0 年代，随着经济全球化进程的加快和知识经济的发展， 企业处在更为严酷的竞争环境中，按波特的价值链管理理论，企业的全部生产活 动体现在价值的不断增值的过程，其中增幅最大的环节往往是企业的核心业务。 也是竞争优势所在。因此，企业内部管理的完善和优化体现在价值链管理上就是 强化企业的优势环节，减少不增值的环节，即将企业有限的资源集中在实现高附 加值的核心业务的运作上，而规模经济的发展往往要求企业经营不擅长的非核心 业务，投入大量的资源以维持全方位的专业化运作。 第三方物流业( t h i r d p a r t y l o g i s t i c s ) 的出现解决了规模经济和企业的柔性要 求的矛盾，企业通过与第三方物流提供者( t h et h i r dp a r t yl o g i s t i c sp r o v i d e r ) 实 现资源共享的方式，将非核心业务外包出去，实现其专业化的服务，而将有限的 资源投入到核心业务的专业化运作上，实现总体运行的高效率，第三方物流企业 为了适应本行业日益激烈的竞争。也愿意以自己专长的知识技术和人才等资源优 势来为企业提供全面完善的服务来增强自己的竞争力。 第三方物流在美国的利用率非常高。据统计，1 9 9 7 年，在美国主要市场( 汽 车、化学、计算机、日用品、医药品、医疗器械) ，第三方物流的利用率已达到 7 3 。还有1 6 的企业正考虑未来第三方物流的利用，两者合计超过了8 9 。美 国西北大学教授利波对财富5 0 0 家企业的问卷调查( 回收率2 2 ) 表明，其 中6 9 的企业使用第三方物流，7 5 的企业指出今后三年将增加使用第三方物 流。 欧洲第三方物流也发展非常快。研究表明，欧洲目前使用第三方物流服务的 比例约为7 6 ，其余2 4 企业正积极考虑使用第三方物流服务，6 2 的第三方物 流用户认为他们有可能在三年内增加对第三方物流的运用。欧盟内各国的第三方 物流市场占物流市场份额基本在1 0 扣3 5 之间。 第三方物流在中国的发展也很迅速。中国仓储协会于2 0 0 0 年3 4 月对全国 2 4 0 0 家企业的物流供求状况进行了调查，调查表明，有8 1 7 的企业对第三方的 物流服务感到满意，有6 2 5 的生产企业和1 8 8 的商业企业正在寻找新的物流 代理商，这个数字反映出中国的第三方物流市场需求相当可观。 1 1 4 1 第三方物流的含义 第三方物流在国外常称为契约物流、物流联盟、物流伙伴或物流外部化，是 2 0 世纪8 0 年代中期才在欧美发达国家出现的概念。目前，国外关于这方面的文 献也未确切定义这一术语，只是假设读者对这一论题有一定的理解，如“第三方 物流类似于契约物流”，“一个公司使用另一个公司进行所有或部分物料管理 或产品分销” 2 l ，“外部所有或部分公司的物流功能，相对于基本服务，契约物 流服务提供复杂、多功能物流服务，以长期互益的关系为特征”【3 1 。我国对第三 方物流这个概念的理解也是莫衷是：如“物流社会化，国外又称第三方物流， 第一章绪论 是指商流与物流实行社会分工，物流业务由第三方的物流从业者承接办理” 4 1 ； “物流活动和配送工作由专业的物流公司或储运公司来完成，由于它们不参与商 品的买卖，只提供专门的物流服务，因此是独立于买方和卖方之外的第三方，故 称第三方物流”【5 j 。这些解释相当程度上都抓住了第三方物流的某种特点，综合 以上解释本文给出一个较为全面的定义：第三方物流是物流服务供给方在特定的 时间段内，按特定的价格向需求方提供个性化系列物流服务的交易方式，这种物 流服务是建立在现代电子信息技术基础上的。该定义包含以下几方面的含义： 首先，第三方物流是建立在现代电子信息技术基础上的。信息技术的发展是 第三方物流出现的必要条件，信息技术实现了数据的快速、准确传递，提高了仓 库管理、装卸运输、采购、订货、配送发运、订单处理的自动化水平，使订货、 包装、保管、运输、流通加工实现一体化，企业可以更方便地使用信息技术与物 流企业进行交流和协作，企业间的协调和合作有可能在短时间内迅速完成；同时， 电脑软件的迅速发展，使混杂在其他业务中的物流活动的成本能被精确地计算出 来，而且还能有效管理物流渠道中的商流，这就使企业有可能把原来在内部完成 的作业交由物流公司运作。 其次，第三方物流是合同导向的一系列服务。第三方物流有别于传统的契约 物流，契约物流只限一项或一系列分散的物流功能，如运输公司提供运输服务、 仓储公司提供仓储，第三方物流则根据合同条款规定的要求，而不是| 缶时要求， 提供多功能，甚至全方位的物流服务。 再次，第三方物流是个性化物流服务。第三方物流服务的对象一般都较少， 只有一家或数家，服务时间往往长达几年。这是因为需求方的业务流程各不一样， 而物流、信息流是随价值流流动的，因而要求第三方物流服务应按照客户的业务 流程来定制。 最后，第三方物流是物流服务的一种交易方式，是指工商企业把部分或全部 物流业务交由专业物流公司打理这样一种交易方式，而从事这种交易的物流公司 则称之为第三方物流企业。它与第三方物流是两个不同的概念，一般情况下，人 们常把第三方物流企业简称为第三方物流，但二者有本质区别，一个是指企业， 另一个则是交易方式。 1 1 4 2 第三方物流企业的业务内容和类型 1 第三方物流企业的业务内容 第三方物流作为外部组织利用现代技术和管理手段，为用户或最终消费者提 供全部或部分物流服务。内容主要包括：开发物流策略系统，e d i 处理，报表管 理，货物集运，选择承运人、货运人、海关代理，信息管理，仓储，咨询，运费 支付和运费谈判等。 2 第三方物流企业的业务类型 第一章绪论 按照物流企业完成的物流业务范围的大小和所承担的物流功能，可将物流企 业分为综合性物流企业( 能够完成和承担多项甚至所有的物流功能) 和功能性物 流企业( 承担和完成某一项或几项物流功能) ，功能性物流企业按照其主要从事 的物流功能可将其进一步分为运输企业、仓储企业、流通加工企业等。按照物流 企业是自行完成和承担物流业务还是委托他人进行操作，可将其分为物流自理企 业和物流代理企业。物流代理企业可进一步按照业务范围，分成综合性物流代理 企业和功能性物流代理企业。功能性物流代理企业，包括运输代理企业( 即货代 公司) 、仓储代理企业( 仓代公司) 和流通加工代理企业等。 3 第三方物流企业的特征 第三方物流供应者通过合同的方式确定回报，承担货主企业全部或一部分物 流活动。传统的对外委托形态只是将企业物流活动的一部分，主要是物流作业活 动，如货物运输、货物保管交由外部的物流企业去做，而库存管理、物流系统设 计等物流管理活动以及一部分企业内物流活动仍然保留在本企业。同时，物流企 业是站在自己物流业务经营的角度，接受货主企业的业务委托，以费用加利润的 方式定价，收取服务费，那些能够提供系统服务的物流企业，也是以使用本企业 的物流设施，推销本企业的经营业务为前提；第三方物流企业则是站在货主的立 场上，以货主企业的物流合理化为设计物流系统运营的目标。它要把握客户的商 品销售预测、生产计划，研究客户的运输时机与路线、仓库设计、人员配置等信 息，并利用其专业的信息技术和广博的专业知识为用户提供整体最优的物流系 统。而且，第三方物流企业不一定要保有物流作业能力，也就是说可以没有物流 设施和运输工具，不直接从事运输、保管等作业活动，只是负责物流系统设计、 并对物流系统运营承担责任。具体的作业活动可以再采取对外委托的方式由专业 的运输、仓库企业等去完成。第三方物流企业的经营效益直接同货主企业的物流 效率、物流服务水平以及物流效果紧密联系在一起。 可见，第三方物流企业同货主企业的关系应该是密切的、长期的合作关系， 而不是零星的业务往来。通过第三方物流企业提供的物流服务有助于促进货主企 业的物流效率和物流合理化。据国外的一项调查，第三方物流企业成功的关键首 先是它应该时刻为顾客着想，其次是可信赖性，然后是准时方便、有丰富的业务 知识等因素。除此之外，由于电子商务时代的来临，使现代的第三方物流又具备 了一系列新的特点，如信息化、自动化、网络化、智能化和柔性化等。 第一章绪论 1 2 相关学科研究评述 物流管理一般包括( 1 ) 计划( 2 ) 选址( 3 ) 运输( 4 ) 仓库和存货管理( 5 ) 信息系统等活动，与这些功能领域有关的工作相结合，便产生了实现物流需求所 需的能力。而与这些领域的相关研究就构成了物流管理这一学科的研究领域，下 面将具体阐述这些研究领域。 1 ，2 。1 物流需求计划的研究 这一领域涉及的学科包括应用统计学、数量经济学、时间序列等预测技术。 本文是针对大型水利工程项目南水北调中线工程河北段的资源钢材、水泥等建立 其物流的需求计划，所以要用到网络计划技术c p m p e r t 等，把该工程的进度与 资源结合起来进行整体优化最后得到该工程的物流需求计划。于是这就涉及到基 于网络计划的多资源优化技术，传统的资源优化一般分为两类： 一类是资源有限工期最短优化问题，常用的有r s m 法、决策树、列举法、 逼近法、线性规划、边际分析法等。另一类是研究在原始方案的工期不变条件下， 如何调整工作安排以使资源消耗更为连续均衡，这就是工期固定资源均衡优 化问题，常用的传统方法有最小方差法、削峰法。 本文以最优资金计划作为分析目标，以项目中的资金流量净现值作为择优标 准，使用概率统计作为风险分析工具，采用合成事件法来计算p e r t i c p m 网络 技术中因活动时差使用所引起的项目工期延误及经济损失。综合各种方法，借助 于计算机，提出了多资源优化的风险型资金流模型，对工程项目的工期、成本、 资源进行综合分析和优化，最终使得项目完工风险和资金风险都令人满意，使业 主获得最大的经济效益。 1 2 2 选址研究 该领域涉及的相关学科主要是运筹学中的整数规划和多目标规划问题。根据 南水北调中线工程河北段的布局以及主要建筑物和资源供应商的地理位置，本文 采用g i s 来处理这些地理数据信息，然后用整数线性规划并结合仿真模拟技术来 优化确定配送中心的合理选址。 1 2 ，3 运输问题研究 运输问题可以说是运筹学的一个经典问题，目前在该领域的研究不仅只采用 第一章绪论 简单的运输问题模型来求解，同时还要与选址问题一起考虑，这样可以同时确定 漫施最优数量、位置以及寻求最优运输路线安排，从而降低物流总成本，提高产 品配送的效率。 1 2 4 库存问题研究 库存问题也是运筹学的一个经典问题，关于库存问题的研究最早是从单一产 品的确定性存贮模型开始，后来扩展到多级库存控制系统的研究，目前人们对库 存问题的研究主要集中在随机动态多产品多级库存问题的研究。本文则利用 b a y e s 原理对需求量的非平稳随机因素进行修正，这样可以降低安全库存的风险。 1 2 5 物流信息系统研究 目前，在工业和商业企业中，人们可以购买或开发用于物流管理的信息系统， 例如e r p ( e n t e r p r i s e r e s o u r c e p l a n ) 、m r p ( m a t e r i a l r e s o u r c ep l a n ) 或d r p f d i s t r i b u t i o nr e s o u r c ep l a n ) 等，关于工业和商业企业的e r p 、m r p 和d r p 系统， 其开发技术相对比较成熟，应用也比较普遍，但是，对于建筑施工企业的物流管 理，由于建筑行业的特殊性，在该领域，国内外所作的研究和探索工作还不多， 尚缺乏成功的经验。另外，随着国际互联网的发展，基于i n t e m e t 的电子商务蓬 勃发展，于是物流信息系统也开始向一体化、集成化、网络化、智能化发展，目 前一些学者已经开始着手研究基于a g e n t 的分布式物流信息系统。 以上关于物流管理相关学科的评述将在各个章节的开始将分别展开详细的 讨论，在这里只做一简要评述。 以往人们对组成物流能力的( 1 ) 计划( 2 ) 选址( 3 ) 运输( 4 ) 仓库和存货 管理( 5 ) 信息系统等予功能分别考虑来优化决策，而物流一体化战略的设计是 用系统论的思想，从整体上综合考虑这些物流子功能，并用运筹学的方法进行全 局优化和协调，使其达到全局最优，而不是以往的局部最优。 第一章绪论 1 3 本文的研究内容与创新点 1 31 南水北调中线工程河北省段概述 南水北调工程是我国最大、世界瞩目的特大型跨流域调水工程，光是中线自 丹江口水库引水向豫北和京津冀这一全国政治、文化中心和经济较发达地区的供 水工程，全长就达1 2 4 5 6 2 公里，而中线工程河北省段全长4 6 1 1 4 1 公里，其中 渠道长4 2 2 7 7 8 公里，建筑物长3 8 3 6 2 公里，总干渠各类建筑物总计7 0 1 座( 其 布局与主要工程位置见图1 1 所示) 。 图1 1 ：南水北调中线与河北段布局 仅就南水北调中线工程河北省段来分析，我们不难看出，由于该段工程共跨 越7 个省辖市，8 8 个县级市、2 个农场，控制面积达6 8 万平方公里，所以，该 段工程线路长，涉及面广，投资大，施工组织难度大，于是研究其物流一体化战 略就势在必行。从区域物流一体化的战略来考虑建筑原材料如钢筋、水泥等的供 第一章绪论 应有以f 优点： 1 增加产品的价值。采用区域物流一体化的战略可以加强生产厂家、供应 商和建筑承包商之间的合作，这将有助于增加产品的价值。例如南水北调中线河 北段的钢筋供应可以采用第三方物流的形式，即利用一家专业的物流公司来完成 全部工程钢筋的采购、运输和配送，这种方式将可以集中该公司的核心能力，而 且还可以提供更灵活的技术供应能力。 2 强化运作管理。采用区域物流一体化的战略可以通过降低系统成本和周 转次数来改善运作过程，设备和资源都可以得到更有效的使用。例如，南水北调 中线河北段采用物流公司供应钢材可以从宏观上进行总体优化调度，另外还可以 更有效地利用仓库设施和运输车辆。 3 提高原材料供应质量和速度。采用区域物流一体化的战略由单一物流公 司对主要建筑材料如钢筋进行供应，可以从根本上避免由承包商单独采购时，其 为了追求经济利益而采购质量不合格的产品，进而把南水北调建成豆腐渣工程。 丽南水北调是我们国家的特大型重点工程，不但投资大而且关系到国计民生，所 以质量问题是我们首要考虑的问题。另外，南水北调中线还必须在2 0 0 8 年北京 奥运会之前实现供水目标，所以工期也非常紧迫，而采用区域物流一体化的战略 可以有效提高材料供应的及时性，降低工期风险。 1 3 2 研究内容 1 根据南水北调中线河北段水利工程项目的特点建立物流一体化模型( 如图 1 2 所示) 。 图1 ，2 ：物流一体化模型 2 大型水利工程项目物流计划及其风险分析 目前，在国际上，工程项目的工期控制主要依旧是采用c p m ( 关键路径法) ， p e r t ( 计划评审技术) 在一些诸如航天、石油开采等高风险项目上取得了一些 成功的经验，但在国内的水利工程建设中，对于工期的控制主要还是采用c p m ， 其它技术诸如g e r t ( 图示评审技术) 和v e r t ( 风险评审技术) 还仅仅停留在 第一章绪论 探讨阶段，在工程中成功应用的案例还很少。而基于c p m 的工期控制管理软件 国内外都已经开发了一些，例如：美国的p 3 ，p r o j e c t ，国内的梦龙系列软件等。 针对南水北调中线工程( 河北省段) ，我们将采用成熟的技术，以p e r t c p m 为 基础对该工程的施工网络计划进行编制和研究，并结合目前成熟的风险分析技 术、计算机模拟技术，分析研究该工程的工期和资金风险。本文采用目前较为成 熟的p e r t c p m 技术作为进一步研究的基础，对于多资源的优化，则采用合成 事件法与计算机模拟技术，并结合风险分析技术，获得定完工风险的最优资源 使用计划。 3 配送中心位置设计 南水北调中线工程( 河北省段) 共跨越7 个省辖市，8 8 个县级市、2 个农场， 控制面积达6 。8 万平方公里，工程总长4 6 1 1 4 1 公里，总干渠各类建筑物总计7 0 1 座。这些建筑物将需要大量的水泥与钢材等资源，那么对于这些资源的供给将直 接影响整个工程的工期和投资，所以，在该工程控制区域内建立适当的配送中心 系统以便统一调度和合理配送这些资源是物流一体化系统设计要考虑的首要问 题。本文拟采用多目标整数线性规划并结合仿真模拟技术来优化确定配送中心的 合理选址。 4 运输线路设计 仓储选址优化完成后，接下来就是运输线路的设计和优化，本文采用目前较 为流行的用于解决经典巡回旅行商问题( t s p ) 的蚂蚁算法来设计最优运输路线 和运输战略。 5 库存设计 仓储选址优化和运输线路设计完成后，再对各个配送中心的库存进行优化设 计，确定经济订购批量和安全库存，这里将用到风险分析的技术，本文拟采用 b a y e s 风险决策技术来解决安全库存的设计和控制问题。 6 物流信息系统设计 物流信息系统是把各种物流活动连接在一起的通道。一体化过程建立在4 个 功能层次上：交易、管理控制、决策分析以及制定战略计划系统。本文采用计算 机网络中a g e n t 的思想，建立物流供应链管理的信息系统框架和网络结构。 1 3 3 应用前景 本文的研究成果将主要应用于南水北调中线工程( 河北省段) ，对该工程的 各分项工程和总工程进行工期进度和资金的计划与优化，建立区域物流管理一体 化系统。该研究采用目前比较成熟的技术，所以将有广阔的推广应用前景。例如： 本研究成果不但可用于南水北调中线工程河北省段，而且将来还可用于南水北调 第一章绪论 工程的东线和西线等。 1 3 4 本文的结构与创新点 1 3 4 1 本文的结构 本文选择了物流管理几个重要环节( 1 ) 物流需求计划( 2 ) 配送中心选址( 3 ) 运输线路设计( 4 ) 库存设计( 5 ) 物流信息系统设计并结合南水北调中线工程( 河 北省段) 作为研究对象，进行了较为深入全面的研究。本文的主要结构如下： 第一章：介绍了本文的研究背景，简要评述了相关学科的研究状况，最后概 括了本文的主要研究内容、结构和创新点。 第二章：采用多资源的优化技术建立了南水北调中线工程( 河北省段) 的物 流需求计划预测模型。南水北调中线工程河北省段的钢筋和水泥资源使用计划与 其进度计划共同编制，采用p e r t 和多资源优化技术，并从全局出发来优化整段 线路。本文作者在p r o j e c t 2 0 0 0 中编制了该工程的网络计划，并利用p r o j e c t 2 0 0 0 的v b a 技术来进行多资源的优化，最终得到工期和资源的联合计划，同时也就 得到了该工程的钢筋和水泥物流需求计划。 第三章：对于南水北调中线工程河北省段钢筋供应的配送中心的选址问题， 本文借助于g i s ( 地理信息系统) 来建立模型并求解。然后，对于其运输线路也 进行了分析和优化。 第四章：主要对各个配送中心的库存进行优化管理，确定经济订购批量和安 全库存，这里将用到风险分析的技术，本章采用b a y e s 风险决策技术来解决安全 库存的设计和管理问题。 第五章：讨论了基于a g e n t 技术的南水北调中线工程河北段物流信息系统的 设计思路。即把各个子系统如进度资源计划子系统、选址子系统等通过一个公共 操作平台集成在一起，建立一个共享数据库，不同的用户如资源供应商、物流公 司、建筑承包商和业主等通过网络来访问该数据库，整个物流管理的计划、运输 调度、库存安排等决策都由该系统来统一协调完成。 第六章：对全文的研究内容和结果进行了总结和展望。 1 3 4 2 本文的创新点 1 对于建筑行业的物流管理，由于其特殊性，国内